JP2556372B2

JP2556372B2 - 低着色脂肪酸アミドの製造方法

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Publication number: JP2556372B2
Application number: JP1028833A
Authority: JP
Inventors: レイモンドベイリーブルース; マシューリッチモンドジェームス
Original assignee: Akzo NV
Current assignee: Akzo NV
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: CA1333804C; DE68904916T2; EP0328179A3; DE68904916D1; EP0328179B1; EP0328179A2; US4897492A; JPH021438A; BR8900562A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、脂肪酸とアミン、特にアルキルポリアミン
とから脂肪酸アミドとから脂肪酸アミドを製造する方法
に関し、さらに詳しく比較的低着色の脂肪酸アミドを製
造する方法に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕

脂肪酸とアミン（特にアルキルポリアミン）とから作
られる脂肪酸アミドは織物用柔軟剤として有用である。
脂肪性物質は一般に（脂肪酸アミドも例外ではなく）化
学反応、加熱および貯蔵の際に望ましくない色を発現さ
せる傾向がある。脂肪酸アミドの需要者の用途は低着色
性を必要とするので、高着色の脂肪酸アミドはそのよう
な用途向には販売できない。

脂肪性物質の脱色についての取組みの１つは、生成物
を再結晶することであるが、しかしながら、これは生成
物を損失する原因となり、また、さらには費用がかか
る。

別の取組みとして、着色した生成物を蒸留することが
あるが、これもまた費用がかかり、もし蒸留の際熱が使
用されるとしたら、さらに着色物が形成される結果とな
り得る。

また別の取組みとしては、例えばプロパンのような液
化炭化水素ガスを用いて、着色成分を抽出する方法があ
る。しかしなが、この取組みもまた費用がかかり、加え
て、そのようなガスが引火性や爆発性を有するために、
安全数を損ねるという問題も有している。

これらの取組みによって注目されなかった問題が１つ
ある。それは、脱色後においてされ、脂肪性物質は貯蔵
中に着色するようになる傾向がある、ということであ
る。

米国特許明細書第2828320号では、あらかじめ脱色し
た脂肪酸を、次亜リン酸とジ−tert−ブチル−パラクレ
ゾール（BHT）、ブチ化されたヒドロキシアニソール、
β−ナフトール、没食子酸プロピルおよびヒドロキノか
ら選ばれた１種との混合物により色を安定化するにつて
教示している。しかしながら、この特許は、反応中にお
ける色形成の問題や安定化剤物質と意図された反応物質
との間に起こりうる反応については注目していない。

特開昭45−35528号公報は、脂肪酸ビスアミドの製造
を詳しく述べており、（１）亜リン酸、次亜リン酸また
はそれらのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩
と（２）水素化ホウ素アルカリとの混合物を用いてい
る。この方法は、しかし、望まれるような程度まで色を
安定化していない。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、これらの問題を克服し、次亜リン酸
と立体障害フェノールの存在下に脂肪酸とアミンとを反
応させることを特徴とする、脂肪酸とアミンから低着色
脂肪酸アミドを製造する方法を提供するものである。さ
らに好ましくは、各成分は実質的に酸素が存在しない状
態で反応させる。

本発明の第１成分は、脂肪酸であり、好ましくは炭素
原子数４〜22のカルボン酸である。そのよるなカルボン
酸は通常、脂肪酸と呼ばれ、典型的には、絞りとられた
植物性油や屠殺場の脂肪かすのような天然源由来のもの
である。

天然物起源のものであるために、そのような酸は普通
単一種というよりはむしろ類似の酸類の混合物である。
これらの脂肪酸は、飽和であっても不飽和であってもよ
い。もし、「天然の」形状において、それらの酸が不飽
和であるなら、部分的にまたは完全に水素化して還元す
るか、もしくは不飽和性を除去することができる。前述
の炭素原子数４〜22の脂肪酸のうち、炭素原子数６〜22
の脂肪酸が好ましく、炭素数８〜22の脂肪酸がさらに好
ましい。特に好ましくは、例えば獣脂酸（tallow aci
d）や水素化された獣脂酸のような炭素原子数２〜18の
脂肪酸である。

本発明の目的のためには、脂肪酸とはさらに、脂肪酸
のエステルを包含することを意味する。特に、動物源か
容易に入手できるために、脂肪酸のトリグリセリドが好
都合である。

本発明の第２の成分はアミンである。好適なアミンと
しては、例えばエチレンアミンのような単一のモノアミ
ン類、例えば、獣脂アミン（tallow amine）のような脂
肪性モノアミン類およびアルキルポリアミン類が挙げら
れる。本発明の好ましい一態様においては、アミンは一
般式（Ｉ）： NH₂（CH₂）_ｍ〔NH（CH₂）_ｎ〕_pNH₂（Ｉ）（式中、ｍおよびｎは互に独立に２〜８の数を表わし、
ｐは０〜３の数を表す）で示されるアルキルポリアミンである。必須ではない
が、ポリアミンは対称すなわち、ｍとｎの数が同じであ
るのが好ましい。さらに、ｐ＝０または１であるのが好
ましく、最も好ましくはｐ＝１である。とりわけジエチ
レントリアミン（ｍ＝2,n＝２およびｐ＝１）が好まし
いが、それに続く高次の同族体（ｍおよびｎが３〜８）
は、本発明の方法においては低反応性があるので比較的
不適である。

本発明の第３の成分は次亜リン酸（H₃PO₂）であり、
その塩も包含する。もし、塩が用いられるならば、アル
カリ金属またはアルカリ土類金属の塩が好ましい。塩の
中でもナトリウム塩およびカリウム塩が好ましいが、酸
の形態が最も好ましい。次亜リン酸は典型的には30〜50
％水溶液として販売されており、そのまま用いることが
できる。

本発明の第４の成分は立体障害フェノール化合物であ
る。「立体障害フェノール化合物」とは、芳香族化合物
であって、芳香族間に直接結合している水酸基を有し、
水素基に対し、オルト位の少なくとも１つの基が立体障
害の原因となっているものを意味する。立体障害フェノ
ールであると考えられるためには化合物はフリーラジカ
ルの除去により、抗酸化剤として機能しなくてはならな
い。

本発明の方法において用いられるのに適した立体障害
フェノールの例としては、一般式（II）：（式中、R¹は水素原子またはメチル、エチル等の低級ア
ルキルもしくは重合体状成分のような有機部分である）
で示される化合物を挙げることができる。R¹が低級アル
キルの場合には、ブチル化ヒドロキシトルエン（BHT）
（2,6−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾール）が好まし
い。

またR¹が比較的高分子量であるものが好ましく、それ
は高分子量の立体障害フェノールが一般的に本発明にお
いてより有効であることが見出されているからである。
これらのうち特に好ましい例としては、一般に商標「IR
GANOX」（チバ−ガイギー社）のもとで販売されている
高分子量立体障害フェノール、たとえばIrganox 1076を
挙げることができる。

好適な立体障害フェノールの他の例としては、ブチル
化ヒドロキシアニソール（BHA）（２−および３−tert
−ブチル−４−メトキシフェノールの混合物）ならびに
商標「IRGANOX」（チバ−ガイギー社）のもとで販売さ
れている他のより高分子量の立体障害フェノール、たと
えばIrganox 1010を挙げることができる。

次亜リン酸および立体障害フェノールの添加以外に
は、一般に行なわれている技法および条件を用いて脂肪
酸をアミンと反応させる。脂肪酸とアミンは一般に当モ
ル比で用いられ、若干（たとえば重量で約１％）アミン
が多いと反応器具中での損質を許容できるので好まし
い。

本発明にかかる典型的な工程としては、まず脂肪酸、
次亜リン酸、および立体障害フェノールを反応器に仕込
み、窒素置換して本質的に酸素を総て排除する。次にア
ミンを添加し、圧力を３〜50kPa（絶対値）、より好ま
しくは３〜75kPaに源圧し、反応混合物を160℃〜250
℃、より好ましくは180℃〜225℃で、0.5〜50時間、よ
り好ましくは１〜20時間、さらに好ましくは１〜４時間
加熱する。減圧は、反応水分（もし、トリグリセリド類
が使用されるならグリセリン）な除去および反応時間の
短縮のため、非常に好ましい。加えて、昇温は、反応を
完結させるために好ましい。溶媒と使用は必要ないが、
反応器から生成物を取り出す際に補助的に使用すること
ができる。

前述した本発明の方法は反応工程における小さな変化
に大影響されやすい。最も重大な要因の１つは反応系か
ら酸素を除去することであり、わずかな量の酸素でも反
応容器に入れると、顕著な着色の原因となり得る。従っ
て、酸素を除去するのに適した手段を用いることが好ま
しく、例えば約0.005m³/時間／反応物kgの窒素を流し続
ける方法があるが、これはまた、反応水の除去にも役立
つ。

アミンがジエレントリアミンである好ましい実施態
様において、生成物は一般式（III）（式中、R²はそれぞれ反応に用いられ特定の脂肪酸の残
基を表す）で示されるジアルキルアミドエチルイミダゾ
リンである。

次亜リン酸および立体障害フェノール化合物は、それ
ぞれ「相乗」混合物として存在している。「相乗」混合
物とは、どちらが一成分単独の同重量よりも、混合物が
生成物中の着色を減じるのにより有効であるような量で
（他方との関連で）それぞれが存在する、ということを
意味する。さらに、次亜リン酸と立体障害フェノール化
合物は「色を安定化する」量で共に使用される。「色を
安定化する」量とは、次亜リン酸と立体障害フェノール
化合物が存在しない場合よりも生成物の着色を少なくさ
せるのに十分である混合物量（反応物と生成物に対し）
を意味する。

上記したこと考慮すると、次亜リン酸は、反応仕込み
総重量（脂肪酸＋アミン）に対して、0.005〜0.5重量％
の量で存在するのが好ましく、より好ましくは0.01〜0.
25重量％、さらに好ましくは0.05〜0.1重量％である。
さらに、立体障害フェノールは反応仕込み総重量（脂肪
酸＋アミン）に対して、0.001〜5.0重量％の量で存在す
るのが好ましく、より好ましくは0.01〜3.0重量％、さ
らに好ましくは0.1〜1.0重量％である。

本発明の方法により製造されたアミドの着色は大変少
なく、貯蔵中にも比較的低着色状態が存続する。貯蔵安
定性は立体障害フェノールの反応後の添加によりさらに
増大しるが、初期の反応仕込み時に好ましい高分子量の
立体障害フェノールが用いられる場合には反応後の添加
はさほど重要ではない。もし、立体障害フェノールが後
処理として加えられるとしたら、「色安定化後処理」の
量で用いられなければならない。「色安定化後処理」の
量とは、反応のあとに加えられる場合には、加えられな
い場合よりアミドをさらに色安定化させるような立体障
害フェノールの量を意味する。後処理としては、立体障
害フェノールは、反応総仕込み重量（脂肪酸＋アミン）
に対して、0.005〜0.5重量％、好ましくは0.01〜0.25重
量％、さらに好ましくは0.05〜0.1重量％の量を加え
る。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例によりさらに説明するが、ここ
で、別に特記していなければ、部および百分率はすべて
重量で表わす。

実施例１反応容器には真空源と窒素源を付けた。容器に、１当
量の獣脂酸（tallow acid）、0.1％のBHTおよび0.1％の
次亜リン酸50％水曜駅（これらの百分率は、脂肪酸＋ポ
リアミンに対する）を仕込んだ。容器へ窒素を流入さ
れ、すべての酸素を除去し、１当量のジエチレントリア
ミンを加えた。容器を真空で引きつつ窒素を流しながら
180℃〜225℃に加熱した。２時間後、得られた生成物は
高度に閉環し、大変低いガードナー色値を示した。望む
ならば、貯蔵に先立ち、付加的に0.1％のBHTを添加する
ことができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】脂肪酸およびアミンの総重量に対して（ａ）次亜リン酸又はその塩0.005〜0.5重量％、なら
びに（ｂ）立体障害フェノール化合物0.001〜5.0重量％の
存在下において、炭素原子数４〜22の脂肪酸又はそのエステルとアミンと
を反応させることを特徴とする低着色脂肪酸アミドの製
造方法。
【請求項２】実質的に酸素が存在しない状態で、次亜リ
ン酸又はその塩および立体常会フェノール化合物の存在
下に脂肪酸又はそのエステルとアミンとを反応させる請
求項１記載の低着色脂肪酸アミドの製造方法。
【請求項３】アミンが一般式 NH₂（CH₂）_ｍ〔NH（CH₂）_ｎ〕_pNH₂ （式中、ｍおよびｎは互いに独立に２〜８の数であり、
ｐは０〜３の数である）で示されるアルキルポリアミンからなる請求項１または
２に記載の低着色脂肪酸アミドの製造方法。